Ejemplos de SISTEMAS HOMOGÉNEOS, y qué MÉTODO DE FRACCIONAMIENTO se puede utilizar para separar sus componentes?
Ejemplos de SISTEMAS HOMOGÉNEOS, y qué MÉTODO DE FRACCIONAMIENTO se puede utilizar para separar sus componentes.
Pregunta de Química · 1 respuesta · 9 votos · mejor respuesta de Byghi
En resumen
Entre los sistemas homogéneos debemos diferenciar aquellos que están constituidos por una sustancia pura (agua destilada, cloruro de sodio), de otros que están formados por dos o más sustancias (agua salada) y que se denominan soluciones.
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Entre los sistemas homogéneos debemos diferenciar
aquellos que están constituidos por una sustancia pura (agua destilada, cloruro
de sodio), de otros que están formados por dos o más sustancias (agua salada) y
que se denominan soluciones.
En éstas últimas es posible separar las sustancias
que las componen, es decir, proceder al fraccionamiento del sistema homogéneo.
Para
fraccionar una solución es necesario escoger el método más apropiado para cada
caso :
a) Cuando el sistema está formado por una
sustancia sólida disuelta en otra líquida, como el agua salada, para separar el
agua de la sal, se realiza una destilación simple.
Para ello se usa un aparato constituido por un
balón con tubo de desprendimiento, un termómetro, un refrigerante y un
recipiente colector.
(Véase dibujo más adelante.
)
En el balón se coloca el agua salada y luego se
calienta hasta la ebullición.
Los vapores de agua que se forman ascienden y
salen por el tubo de desprendimiento.
Al chocar con la superficie fría del
refrigerante se condensan, cayendo gota a gota como agua líquida en el
recipiente colector.
Como la sal no se vaporiza queda retenida en el balón, y
de ese modo se separa el agua de la sal.
En consecuencia :
La destilación comprende, primero, la
vaporización de un líquido y luego, la condensación de los vapores por
enfriamiento.
B) En ciertas ocasiones, como para separar los
pigmentos de una solución coloreada, se utiliza la técnica denominada
cromatografía.
Este método admite diferentes variantes, siendo una de las más
usadas la cromatografía de partición sobre papel.
Consiste en una tira de papel de filtro
suspendida en un recipiente, cuya extremidad inferior está sumergida en un
solvente orgánico (éter de petróleo, butanol, etanol, etc.
) La muestra a
analizar se deposita sobre el papel próxima al solvente.
Este asciende por
capilaridad y arrastra las sustancias que forman la muestra, las cuales van
alcanzando distintas alturas de acuerdo con su masa molecular, afinidad con el
solvente, etcétera.
De ese modo se logra la separación de los diferentes
componentes de una solución.
C) En el caso de que los componentes de un
sistema sean solubles en un mismo solvente a la temperatura de ebullición, pero
uno de ellos es insoluble o poco soluble en frío, se procede a realizar una
cristalización fraccionada, la cual consiste en disolver el sistema en el
solvente hirviendo y luego, se deja enfriar.
De esta forma el componente menos soluble se
cristaliza y sus cristales se separan por filtración.
Las técnicas que permiten separar los
componentes de una solución, como la destilación, la cromatografía y la
cristalización fraccionada, reciben la denominación de métodos de
fraccionamiento.
Soluciones y sustancias puras
De acuerdo con lo que se ha expresado, si se
aplica un método de fraccionamiento adecuado a una solución, se obtienen
porciones o fracciones que tienen propiedades intensivas distintas entre sí y
con relación a dicha solución.
Cada una de esas fracciones corresponde a una
sustancia diferente.
Entonces se puede afirmar que :
Soluciones es todo sistema homogéneo
fraccionable.
En cambio, si se trata de fraccionar una
sustancia pura, no hay posibilidades de hacerlo.
Todas las porciones que se
obtienen presentan las mismas propiedades intensivas.
Por lo tanto :
Sustancia pura es todo sistema homogéneo no
fraccionable.
Cuando en un recipiente se encuentra una
sustancia pura, todas las moléculas tienen la misma composición.
Así, una
muestra de agua es pura si todas las moléculas que la forman están constituidas
por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
Por el contrario, si además de
moléculas de agua hay otras compuestas por un átomo de cloro y otro de sodio
(cloruro de sodio) el agua no es pura, pues contiene sal y entonces es agua
salada.
Por lo
tanto :
Una sustancia es pura cuando todas las moléculas
que la constituyen son iguales.
En el caso de tener varias sustancias diferentes
mezcladas entre sí, hay tantas clases de moléculas como sustancias constituyen
la mezcla.
En razón de que las moléculas no son visibles,
se plantea un problema : ¿Cómo se puede comprobar si una sustancia es pura o no?
Experimentalmente se ha comprobado que ciertas
propiedades intensivas, como el punto de ebullición, el punto de fusión, la
densidad, etcétera, tienen valores constantes para cada sustancia pura.
Así, en
el caso del agua su punto de fusión es de O °C y el de ebullición de 100 °C (a
la presión normal), la densidad es de 1 g / ml a los 4 °C de temperatura ;
mientras que el alcohol etílico (etanol) tiene un P.
F. de - 114 °C, P.
E. de 78, 4
°C y una densidad de 0, 79 g / ml a 20 °C de temperatura.
Sobre la base de estos datos se deduce que
determinando esas propiedades, también llamadas constantes físicas, se puede
verificar si la sustancia es pura o no.